Development of an undershot water turbine with AI-equipped rotor that automatically avoid snow and ice masses

• Project/Area Number: 24K15392
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 64050:Sound material-cycle social systems-related
• Research Institution: Niigata Institute of Technology
• Principal Investigator: 佐藤 栄一 新潟工科大学, 工学部, 教授 (00288250)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡山 朋子 大正大学, 地域創生学部, 教授 (20418734) ; 高牟禮 光太郎 秋田大学, 理工学研究科, 講師 (80847335) ; 内山 知実 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 教授 (90193911)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2026: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
• Keywords: 小水力発電 / 雪氷塊

Outline of Research at the Start

本研究の目的は，冬季に雪氷塊が流下する水路でも安定して稼働する小型水車を開発することである．これまで，研究代表者らは，小型水車を設計・製作して回転するロータへの雪氷塊の巻き込み現象を明らかにし，雪氷塊によるロータ出力の低下のメカニズムなどを解明した．この研究成果を踏まえ，ロータ出力波形から雪氷塊の巻き込みの予兆をリアルタイムで捉え，巻き込みに関与する羽根を特定し，その姿勢を適切なタイミングで変更して出力低下を抑える，AI搭載型のロータを開発する．